Origin and significance of a Quartz-Tourmaline breccia zone within the central anatolian crystlalline complex, Turkey

Abstract

öz ORTA ANADOLU KRİSTALEN KOMPLEKSİNDEKİ (TÜRKİYE) KUVARZ-TURMALİN BREŞ ZONUNUN KÖKEN VE ÖNEMİ DEMİREL, Serhat Yüksek Lisans, Jeoloji Mühendisliği Bölümü Tez Yöneticisi: Prof.Dr. M.Cemal Göncüoğlu Eylül 2004, 1 1 1 sayfa Bu çalışmanın amacı, Ust-Kretase yaşlı Kerkenez Granitoyiti (Orta Anadolu Kristalen Kompleksi, (OAKK), Türkiye) içindeki geniş bir breş zonunda yer alan kuvars-turmalince zengin kayaçların petrografisini, jeokimyasını ve oluşumunu araştırmaktır. Yaklaşık 40m kalınlığındaki ana breş zonu KD-GB yönelimlidir ve yoğun kataklastik deformasyon ile karakterize edilir. Breşik zon süreksiz olarak batıya doğru kilometrelerce izlenir ve genel olarak granitoyit içinde turmalin dolgulu faylar ve 1mm ile 30cm arasında değişen kalınlıklarda damarlar halinde bulunur. Mineralojik ve dokusal özelliklerine göre bu zon içindeki kayaçlar turmalin damarları, turmalin-breşleri ve kuvars-turmalin kayaçları olarak tanımlanmıştır. Kayaçlar genel olarak kuvars, turmalin ve granitik parçalardan oluşur. Petrografik incelemeler ve elektron mikroprob analizleri kayaçlarda optik ve kimyasal açıdan farklı üç turmalin türünün varlığı ortaya koymuştur. Yaşlıdan gence doğru turmalinler mavi pleokroyik feruvitler, mavi-yeşil pleokroyik şörller ve yeşil-açık yeşil pleokroyik şörller olarak sınıflandırılmıştır. Turmalinlerin kimyası bu minerallerin evrimleşen bir magmadan gelen borca zengin sıvılardan kristallendiğini göstermiştir. vıSonuç olarak, kuvars-turmalin breş zonunun yüksek basınçlı borca zengin sıvıların Kerkenez Granitoyiti içineki mevcut fay ve çatlaklara dolmasıyla oluştuğu düşünülmektedir. Sıvılarca dolan fay ve çatlaklar turmalin ve kuvars kristallenmesi sonucu dolarak kapanmış ve bu olay magmanın daha fazla fraksiyonlaşmasına, yeni sıvı basıncı birikimine, fayların tekrar aktive olmasına ve değişik turmalin türlerinin kristallenmesine yol açmıştır. Turmalin-breş zonları literatürde oldukça enderdir ve OAKK'deki varlıkları ilk kez bu çalışmayla ortaya konulmuştur. Anahtar Kelimeler: Turmalin-breşi, petrografi, Kerkenez Granitoyiti, mineral kimyası, Orta Anadolu Kristalen Kompleksi. vıı

ABSTRACT ORIGIN AND SIGNIFICANCE OF A QUARTZ-TOURMALINE BRECCIA ZONE WITHIN THE CENTRAL ANATOLIAN CRYSTALLINE COMPLEX, TURKEY DEMİREL, Serhat M.Sc, Department of Geological Engineering Supervisor: Prof.Dr. M. Cemal Göncüoğlu September 2004, 1 1 1 pages The aim of this study is to investigate the petrography, geochemistry and evolution of quartz-tourmaline-rich rocks occurring in a wide breccia zone within the Late Cretaceous Kerkenez Granitoid (Central Anatolian Crystalline Complex (CACC), Turkey). The approximately 40-m wide main breccia zone has a NE- SW trend and is characterized by intense cataclastic deformation. The breccia zone can be traced several kilometers towards the west and generally occurs as tourmaline-filled faults and 1 mm-30cm-thick veins within the granitoid. On the basis of mineralogical and textural features, rocks within this zone are defined as tourmaline veins, tourmaline-breccias and quartz-tourmaline rocks. These rocks are generally composed of quartz, tourmaline and granitic fragments. Petrographical investigations and electron-microprobe analyses indicate that, there are three optically and chemically different tourmaline generations. From oldest to youngest, the tourmalines are classified as blue pleochroic feruvites, blue-green pleochroic schorls and green-light green pleochroic schorls. The chemistry of the tourmalines suggests that these tourmalines crystallized from boron rich fluids derived from an evolving magma. Consequently, the quartz tourmaline-breccia zone is considered to have formed by the injection of overpressured boron rich fluids into faults and fractures IVpresent within the Kerkenez Granitoid. Fluid-filled faults and fractures were sealed by quartz-tourmaline crystallization. This led to further fractionation in the magma, new fluid pressure accumulations, reactivation of faults and crystallization of different tourmaline generations. Tourmaline-breccia zones are scarce in the literature and the presence of such rocks within the CACC is first reported in this study. Keywords: Tourmaline-breccia, petrography, Kerkenez Granitoid, mineral chemistry, Central Anatolian Crystalline Complex. v